22108中间巷掘进作业规程.docx

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22108中间巷掘进作业规程

XXX煤矿

掘进工作面作业规程

编码：

GB/HKGK-ZYJJEQ-06

工作面名称：

掘进作业规程

编制人：

施工负责人：

施工单位：

批准日期：

年月日

执行日期：

年月日

会审单位及人员签字

编制：

年月日

区长：

年月日

技术：

年月日

通风：

年月日

安检：

年月日

调度：

年月日

机电：

年月日

主管副总：

年月日

机电矿长：

年月日

安全矿长：

年月日

主管矿长：

年月日

总工程师：

年月日

规程会审意见：

一、存在主要问题

二、处理意见

目录

第一章概况。

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第一节概述。

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第二节编写依据。

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第二章地面位置及地面情况。

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第一节地面相对位置及邻近采区开采情况。

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第二节煤（岩）层赋存特征。

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第三节地质构造。

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第四节水文地质。

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第三章巷道布置及支护说明。

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第一节巷道布置。

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第二节矿压观测。

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第三节支护设计。

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第四节支护工艺。

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第四章施工工艺。

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第一节施工方法。

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第二节凿岩方式。

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第三节爆破作业。

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第四节装载与运输。

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第五节管线及轨道敷设。

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第六节设备及工具配备。

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第五章生产系统。

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第一节通风。

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第二节压风。

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第三节瓦斯防治。

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第四节综合防尘。

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第五节防灭火。

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第六节安全监控。

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第七节供电。

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第八节排水。

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第九节运输。

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第十节照明、通信和信号。

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第六章劳动组织及主要技术经济指标。

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第一节劳动组织。

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第二节作业循环。

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第三节主要技术经济指标。

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第七章安全技术措施。

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第一节一通三防。

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第二节顶板。

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第三节爆破。

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第四节防治水。

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第五节机电。

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第六节运输。

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第七节安全避险六大系统。

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第八节其他。

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第八章灾害应急措施及避灾路线。

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第一章概况

第一节概述

一、巷道名称

本作业规程掘进的巷道为南翼一采区22108中间巷。

二、掘进目的及用途

掘进目的是做为南翼一采区22108采煤工作面的中间巷，满足22108采煤工作面回采时回风、行人、运料、运煤的需要。

第二节编写依据

本设计以本矿技术装备、《22108工作面地质说明书》、《工业煤炭设计规范》等有关文件为依据。

第二章地面相对位置及地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

22108工作面位于二水平南翼一采区第三个工作面,南为南翼回风道及南翼轨道下山，北为F14断层,西为Ｆ2、F20断层、正在掘进中的22106工作面及正在回采中的22104工作面,东为未开拓地区。

第二节煤（岩）层赋存特征

1、煤层、煤厚、层间距：

据南翼轨道坡和南翼回风道及22104、22106工作面和郭1钻孔资料揭露，本面上部风巷处煤层较薄为1.8米左右，下部运巷处煤厚较厚最厚4.9米。

该面中里部有郭1钻孔，揭露煤厚4.9米，直接顶板为粉砂岩，厚7.86米，老顶为中砂岩，厚8.31米，直接底为粉砂岩，厚9.81米（终孔），此孔用水泥砂浆封孔。

受F2、F20和F14断层影响，预计断层附近煤层厚度变化较大。

2、煤层顶底板：

煤

层

顶

底

板

情

况

顶底板名称

称

岩石名称

厚度（m）

岩性特征

老顶

中砂岩

7.05-8.31

深灰色、石英长石为主，完整坚硬，具节理。

直接顶

粉砂岩

2.05-7.86

黑色、泥炭质较高，松软，含大量植物化石。

伪顶

直接底

粉砂岩

25.67-27.59

黑色、细腻、含较多植物化石和大量矽质结核。

老底

第三节地质构造

本面为单斜构造，煤层走向Ｎ18－Ｎ57度，倾角19－25度，外部倾角较缓最小19度，里部倾角较大最大25度，平均倾角23度，由于本面位于Ｆ2、F20和Ｆ14断层之间，断层附近会派生或伴生较多小断层，在掘进中会揭露隐伏小断层，对掘进有一定影响。

第四节水文地质

煤层直接顶板粉砂岩，老顶中砂岩为直接充水含水层，富水性弱，于该面位于Ｆ2、F20和Ｆ14断层之间，形成独立水文地质单元。

该面外部南翼轨道下山和南翼回风道均已揭露大煤顶板，顶板砂岩水已释放。

掘进中顶板会有滴水、淋水，预计正常涌水量10m³/h,最大涌水量30m³/h。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

巷道布置在2#煤煤层中，沿2#煤煤层顶板按中线掘进。

过断层或岩巷时，按中腰线掘进，工程量约1300米。

设计断面：

宽×中高=4.5×2.8m（全煤厚掘进）。

注：

煤厚不足2.8m时巷道高度为2.8m，煤厚在2.8m-4.0米之间巷道高度=煤厚，煤厚超过4m巷道高度为4m。

第二节矿压观测

一、观测对象：

22108中间巷锚梁网支护巷道的顶板、底板、左帮、右帮

二、观测内容及观测方法：

1.观测内容：

巷道顶板离层量，底板相对移近量，两帮相对移近量。

2.观测方法：

巷道掘进30m后开始布置测站，测站间距50m，每一测站设置一个观测断面，每个断面巷道正顶安装一个LBY-3型顶板离层仪，根据掘进巷道顶板压力显示状况，对锚杆锚索受力及围岩位移每天进行观测，待7天后巷道围岩变形趋于稳定，每隔10天观测一次，并记录数据,直到巷道施工完毕。

3.数据处理：

每次矿压观测通过对各个测站综合分析得出结论，并采取合理措施。

根据矿要求设测点观测巷道变形情况。

第三节支护设计

一、确定巷道支护形式：

根据钻孔的柱状资料分析，本巷道采用锚梁网加锚索联合支护方式。

二、支护方式

1.顶锚杆参数设计：

（1）锚杆长度：

顶板两侧锚杆长度的确定原则是：

使其锚固端投影伸入两帮煤帮内0.5m以上，以保证锚杆受力有效传递到两帮煤体中，从而实现巷道顶部载荷向两帮转移，按下列式计算：

L=（L1+L2）/cosβ+L3+L4

式中：

L为倾斜锚杆长度；

L1—要求锚固端水平投影伸入煤体内的距离，取600mm；

L2—倾斜锚杆下端到煤壁的水平距离，取200mm；

β—倾斜锚杆与水平面的夹角，取β≥60°；

L3—额定锚固长度，取500mm；

L4—锚杆外露长度，取70mm；

所以L=（600+200）/cos60°+500+70=2170mm，取L=2.2m，为便于井下施工，取中间垂直锚杆长度均为2.2m。

（2）顶锚杆树脂药卷数量：

由n=Lg（R2-R12）/（r2×Ly）

式中：

n—每孔需锚固剂数量；

Lg—全长锚固锚固剂填充长度，取1400mm；

Ly—一支锚固剂长度，取600mm；

R—锚孔半径，取15.5mm；

R1—锚杆半径，取11mm；

r—锚固剂半径，取11.5mm；

所以n=1400×（15.52-112）/（11.52×600）=1.83卷

考虑锚杆快速安装工艺要求，选用S2360和Z2360树脂锚固剂各一卷。

（3）顶锚杆直径：

根据锚杆支护“三径”匹配原则，杆体直径取20mm，杆体为20siMn新型高强度左旋螺纹钢材料，其破断力为228KN。

校合锚杆的锚固力P锚为：

P固=δ′·π·φ空·L锚

式中：

φ空—锚杆孔直径，取31mm；

δ′--锚固剂与孔壁间的粘结强度，取2.0MPa；

L锚—每锚杆孔内锚固剂数量；

所以P固=δ′·π·φ空·L锚=2000×π×0.031×2=389KN

（4）锚杆间排距:

锚杆间距:

由于巷道顶板为粉砂岩及中细砂岩，根据南一采上车场及沿顶掘进巷道锚杆支护及巷道规格确定为700mm。

锚杆排距：

D=Nn/2K×R×a×L×L4；

式中：

n—顶板每排锚杆数，7根；

N—每根锚杆的锚固力，取锚杆屈服载荷152KN；

k—安全系数，取3；

L—巷宽之半取2.3m；

R—顶板岩层容重，取30KN/m3；

L4—锚孔深度，取2.1m；

所以D=（7×152）/（2×3×30×2.3×2.1）=1.22m

为安全起见和方便生产管理，取D=0.7m。

2.帮锚杆参数设计：

（1）帮锚杆长度：

L=L1+L2+L3

式中：

L1—两帮松塌区宽度=h·tg（45°-φ/2）=2.8×tg（45°-50.2÷2）=1.01m

L2—帮锚杆伸出潜在松塌区的额定锚固长度，取0.8m

L3—帮锚杆外露长度，取0.15m

则L=1.0+0.8+0.15=1.96m，考虑煤体的挤压破坏范围及相同条件下的经验，为安全起见，取2.4m。

（2）帮锚杆间距及排距：

锚杆间距D≤（L帮-L3）/2=1.13m

为满足均匀压缩带即“挡固墙层”有一定厚度和强度的要求，则锚杆间距，取0.7m，为方便施工，帮锚杆排距，取0.7m。

最上排锚杆距底不超过200mm，打设底排锚杆时与底板成15度角。

（3）帮锚杆锚固力

帮锚杆选用φ18mm圆钢锚杆，锚固力确定为200KN，选用S2360树脂锚固剂1卷，校核其锚固力。

P固=δ′·π·φ空·L锚=1500×3.14×0.028×0.84=110KN

3.锚索补强加固参数：

在煤巷中应用锚索加固新技术，根据锚索支护机理其参数设计可参照锚杆悬吊理论进行计算。

巷道顶板潜在破坏范围如前述，锚索补强支护是把这个范围的弱岩层锚固到其以上的稳定岩层中即可。

（1）顶锚索长度依据顶板结构及锚索长等确定为7.3m，顶板压力较大时可使用9.3m，直径均为17.8mm。

钢绞线锚入顶板深度为7.0m或9.0m。

锚索排距按锚索承担的潜在冒落范围内岩层自重载荷计算，即：

P≥KQ=K·S·r·D′

式中：

K—锚索的安全系数，取1/3；

S—潜在冒落拱范围内岩层的面积4.5m2；

r—岩层容重，取30KN/m3；

D′—锚索排距：

所以Q=1/3×4.5×2.76×30×D′

顶锚索按三排顺梁点锚布置考虑,则按照计算锚索的排距应满足:

P=6×260≥3×124D′

所以D′≤6×260/3×124≤4.5m

（2）兼顾方便施工，帮锚索长确定为4.3m，直径为15.24mm。

钢绞线锚入煤壁深度为4m。

间距为1.2m，距顶不得超过500mm，距底不得超过800mm。

排距1.4m，位置见断面图。

4.支护参数及支护材料总体布置：

1．顶板支护参数：

（1）锚梁：

φ16×L4500mm，梁距700mm（中—中），顶板超宽大于400mm时，长度700mm以内补打一根锚杆，超宽700mm，长度1400mm加打锚梁，2根锚杆，1400mm以上加打锚梁、锚杆、锚索，打在盘条网外面。

（2）锚杆：

φ20×L2200mm螺纹钢锚杆，每梁7根锚杆，间距按锚梁孔打设，锚固剂用量，每根锚杆使用两支Z2360树脂锚固剂，成套万向球托板（托板厚10mm以上）。

（3）网：

顶部采用里铺塑料网外铺盘条网，φ6mm盘条网，网孔100×100mm，双面焊接，规格800×1500mm。

塑料网规格为800×2400mm。

（4）锚索：

φ17.8×L7300mm钢绞线，每排三根，排距1.4m，间距1.2m。

每根锚索使用三支Z2360树脂锚固剂。

托板规格500×250×16mm钢板（原则上使用U型钢加工的托板）。

2．帮部锚支护：

（1）锚杆：

φ18×L2400mm圆钢锚杆，间距700mm，排距700mm，最上排锚杆距顶≯200mm，最下排锚杆沿底板布置且与巷道垂线方向夹角为15度。

每根锚杆使用一支Z2360树脂锚固剂，一个木托板，一个铁托板配备一个平光垫，一个螺母。

木托板规格：

150×150×50mm，铁托板规格：

120×120×10mm。

（2）网：

上帮煤壁里铺塑料网，外铺盘条网，上帮网规格及数量：

800×1500×3。

下帮网规格及数量：

800×1500×1.5，里铺塑料网，外铺盘条网。

所有网均纵向使用。

当两帮高度发生变化时，及时调整网长度。

（3）锚索：

距顶不得超过500mm，距底不得超过800mm。

间距1.2m，均匀布置，排距1.4m，锚索规格：

φ15.24×L4300mm，药卷用量：

Z2360×2，托板规格：

500×250×16mm钢板（托板原则使用U型钢加工的托板），帮锚索只打在煤壁上。

根据顶板岩性、厚度、煤层倾角、煤质硬度变化，适当调整支护参数。

三、工程质量标准与要求

（1）梯形巷道净宽4.5m，误差0—100mm。

巷道按全煤厚掘进，煤层厚度小于2.8米时，中净高控制在2.8m，误差-50—200mm。

（2）单支顶锚杆预紧力为260Nm，单支帮锚杆预紧力为200Nm，不得小于设计值。

（3）锚杆间排距为700mm×700mm,误差±100mm。

（4）锚杆角度应垂直于巷道轮廓线，±误差15°。

（5）锚杆外露长度≤50mm。

（6）顶锚索张拉力为30Mpa,帮锚索张拉力为25Mpa,外露长度控制在100—250mm。

第四节支护工艺

一、支护工艺及要求：

1.临时支护：

锚杆支护巷道采用前探梁支护，其主要作用是支撑顶梁和钢筋网以代替人工登高作业，挡浮矸，以防伤人。

前探梁不少于两根，每根探梁用两个卡子，当顶板不平时，可用一个卡子，另一端用刮板链捆牢。

前探梁用长4mφ80mm圆钢管。

严禁空顶作业。

2.永久支护：

永久支护必须在临时支护下进行，最大临时支护距离为1.4m。

采用帮部一次锚全高，顶锚索距头不超过3.5米，帮锚索距头不超过5米，顶板不好时锚索跟头，里面加铺塑料网。

（1）锚网梁支护工艺流程：

交接班—打眼—装药、联线、放炮（落煤）—通风、排烟—找掉活矸、危块—铺网上梁临时支护—出货—布置锚杆孔位—打顶中间锚杆孔—安装树脂锚固剂—安装锚杆并搅拌20～30s—拧紧螺母—同样方法打其它锚杆—安装帮锚杆，方法同上—将所有螺母反复拧紧。

（2）顶锚杆打孔，搅拌树脂锚固剂预紧螺母的施工工艺：

标定孔位—用（0.8m～1.2m）钻杆开孔—换（1.5m～1.8m）钻杆或2.2m钻杆加深孔到设计深度—安装树脂锚固剂（上部用一支双速树脂锚固剂且红头朝上，下部用一支中速树脂锚固剂）—安装锚杆把树脂锚固剂送到孔底—安装锚杆（上托板、球形垫、磨擦圈、螺母及销钉）—用锚杆搅拌器把锚杆与钻机连成一体—搅拌树脂锚固剂20～30s—等待60s—用安装器预紧螺母—再用专用工具拧紧螺母。

（3）帮锚杆打孔、搅拌树脂锚固剂、预紧螺母的施工工艺：

标定孔位—用1.2m钻杆开孔—用2.4m钻杆加深至设计深度—安装一支S2360或一支Z2360树脂锚固剂—安装锚杆并将树脂锚固剂送到孔底—用锚杆搅拌器将锚杆与钻机连成一体—搅拌15～20s（或20～30s）—等待30s～60s（或5min）—上托盘—用安装器把螺母与风煤钻连成一体—预紧螺母—用专用工具拧紧螺母。

（4）顶锚索打孔，搅拌树脂锚固剂、预紧索具的施工工艺：

标定孔位—开孔—接钻杆至设计深度—清洗锚索孔—安装树脂锚固剂—用钢绞线将树脂锚固剂送至孔底—用锚索搅拌器把钢绞线与钻机连成一体—搅拌树脂锚固剂20～30s（稍等30～60s卸下搅拌器）—等待2小时—上托板、索具—第一次预紧至少80KN—8小时后第二次预紧至少10KN以上—回油缸卸下千斤顶—索具自动锁紧锚索。

（5）帮锚索打孔、搅拌树脂锚固剂，预紧锁具的施工工艺：

标定孔位—用1.2m或2.4m煤钻杆配合风煤钻开孔—用4m煤钻杆加深至设计深度4m—用风煤钻反复抽拉导出孔内煤末—安装树脂锚固剂—用钢绞线将树脂锚固剂送到孔底—用锚索搅拌器把钢绞线与风煤钻连成一体—边推进边搅拌树脂锚固剂20～30s（稍等30～60s卸下搅拌器）—等待1小时—上托板、索具—第一次预紧至少15Mpa—8小时后第二次预紧30Mpa—回油缸卸下千斤顶—索具自动锁紧锚索。

第四章施工工艺

第一节施工方法

一、巷道开口施工方法

1、施工前由技术科提前标定开口方位，巷道中线，施工单位严格按线施工。

2、开口前，必须对开口左右各5米巷道进行检查加固，并将各种管路、电缆落地，用旧胶带或四寸半个铁管保护好。

3、开口前要提前按设计要求，安设局部通风机、接好风筒，准备好各种支护材料。

二、掘进施工工序：

交接班—顺线定眼位—打眼—装药、联线、爆破—通风—临时支护—出货—安设临时支护—打顶、帮锚杆眼（上网、连网）—打注顶、帮锚索—续溜子—下一循环

第二节凿岩方式

1、采用一次掘全高的方式。

2、风动煤钻配合麻花钻杆，φ42煤钻头打眼，使用煤矿许用4#水胶炸药，毫秒延期电雷管。

MFB—100型放炮器放炮。

打顶锚杆眼使用XTD—130锚杆机φ30mm钻头，使用B19中空六棱钢钻杆（0.8m、1.5m、2.2m套打）。

顶锚索钻头φ28mm，配合B22钻杆。

帮锚索、帮锚杆使用风煤钻配合长2.4～4m煤钻杆，φ28煤钻头完成锚帮、锚索。

要求钻孔直径、锚杆直径、树脂药卷直径匹配。

第三节爆破作业

1.掏槽方式为楔形掏槽法。

2.炸药、雷管：

使用煤矿许用水胶炸药、毫秒电雷管，电雷管必须编号。

3.装药结构：

反向装药结构。

4.起爆方式；起爆使用FD200XS-A型发爆器全断面一次起爆，联线方式为串联。

附图：

炮眼布置图及爆破说明书。

第四节装载运输

一、装载

掘进工作面迎头采用一台侧卸式装岩机和一部SGW—40T型刮板输送机运煤到皮带输送机上，后路用皮带输送机运输煤炭到煤仓，当溜子长度够50m时，延伸皮带，前移刮板输送机。

二、运输

出煤路线：

掘进工作面—22108外风巷—22108运输巷—22106运巷—南翼一采煤仓

运料路线：

马项立井—二水平大巷—南大巷—22108车场—22108外风巷—掘进工作面。

第五节管线敷设

压风管、防尘管、排水管、风筒挂在巷道一侧，风筒在上，且所有管路与运输设备的安全间隙不小于200mm，与底板保持1500mm距离，电力电缆、信号线挂在巷道另一侧，信号线在上，动力电缆在下，并保持100mm以上距离，电缆与运输设备的距离≮250mm。

放炮线挂在上帮顶部距电缆≮300mm位置。

第六节设备及工具配备

设备名称

设备型号

实用数

备用数

合计

备注

风煤钻

ZMS60

2

1

3

张拉千斤顶及油泵

QYB50油泵

YDC120千斤顶

2

2

4

气动锚杆机

XTD—130

3

1

4

刮板输送机

SGW—40T

2

0

2

局扇

FBDNO.6.0/2×15

2

2

4

风动水泵

FQW18-80/K

2

2

4

皮带输送机

SDJ—800

3

0

3

侧卸式装岩机

ZCY-45

1

0

1

第五章生产系统

第一节通风

一.风量计算：

（1）按瓦斯涌出量计算：

Q=100qk=100×1×1.5=150m3/min

式中：

q—掘进工作面瓦斯绝对涌出量，实测：

1m3/min。

k—掘进工作面瓦斯不均衡系数，实测：

1.5。

按炸药消耗计算：

Q=25A=25×12.3=307.5m3/min

式中：

A—一次爆破炸药最大用量取：

12.3kg。

25—每千克炸药爆破后需要供给的风量，m3/min

按最多人数计算：

Q=4N=4×40=160